摘要：本文通过对汽车动力装置及结构进行分析，结合汽车零部件生产现状，从结构优化、调整技术、装配技术等方面进行深入研究，以期提高汽车传动性能，降低汽车安全风险。
关键词：减速器；差速器；装配技术；维护技术
传动装置是汽车的核心动力装置，是汽车节能减排的重要部件之一。其中，主减速和差速器总成是汽车传动系的重要构件，其调整与装配质量直接影响汽车性鞥，甚至对汽车安全驾驶产生直接的影响。因此，深入研究汽车减速器、差速器调整与装配技术具有重要的意义。本文重点分析了汽车减速器与差速器总成设计优化技术，研究了减速器与差速器维护调整与装配技术，以期降低汽车故障发生几率，提高汽车性能。
1 汽车动力装置概述
动力装置是将汽车发动机所产生的动力以传动系统的方式传递给车内各装置，从而驱动汽车各类功能的实现。动力装置是汽车传动系统中的关键部分，其传动比、发动机功率和变速器档位的选择都对汽车的传动性能产生直接的影响，尤其是汽车减速器与差速器总成，在汽车动力分配中起到关键作用。其中，差速器的动力是将传动轴与万向节进行调整，而减速器的动力是通过差速器进行分配，然后再将动力通过双曲线齿轮传递到各轮胎上。在汽车设计与结构优化中，根据空气动力学原理，汽车在行使过程中会引起空气相对运动，而进入车底的气流会对引擎舱、车头等部位产生浮力作用，进而增加了车轮与地面的摩擦力、提高了车辆控制难度，造成车辆油耗的增加。根据车辆驱动结构的差异，可将汽车动力系统分为前置后驱、后置后驱、前置前驱和越野汽车系统传动系统等形式。
2 主减速器与差速器总成
在汽车传动系统中，减速器与差速器总成是汽车动力的关键组成部分，以后轮驱动的汽车生产为例，大多将差速器与减速器集成安装，而在前置前驱汽车生产中，汽车变速器、减速器和差速器同样以配套安装的方式进行生产，从而组成汽车驱动桥。一般来说，减速器与差速器位于汽车底部，其运行条件较为恶劣，扭矩较大，在驾驶员调档行驶、加大油门或紧急刹车的情况下，减速器与差速器运行负荷较大，扭力摩擦力、金属表面疲劳和配合间隙增加等问题突出，导致车辆维修成本上升。
3 主减速器与差速器装配及调整技术研究
主减速器主要部件主要部件包括主动锥齿调整垫片厚度的确定和装配两个方面。
3.1 主动锥齿轮调整垫片厚度的确定
在主动锥齿轮与轴承之间存在可调整垫片，由于垫片厚度存在一定的差异，因此，主动锥齿轮在主减速器壳中的位置也不相同，进而影响主动锥齿轮与从动锥齿轮啮合间隙，因此，为了确保主从动锥齿轮正确啮合，在主动锥齿轮装配前，应当正确调整垫片的厚度，保障主动锥齿轮定位在正确的位置。一般来说，主动锥齿轮后端调整垫片厚度主要通过模拟装配的方式实现主动锥齿轮垫片厚度的调整，从而尽可能地减少主动锥齿轮垫片厚度调整时的拆装次数。
主动锥齿轮调整垫片厚度的确定工艺流程如下：
（1）将专用工具安装在主减速器壳内；
（2）将百分表安装在安装模型上，借助百分表的触头从模型底部伸出5-6mm，并将模型安装在平板上，使百分表归零；
（3）加将带有轴承的主动锥齿轮安装模型装进主减速器壳内，通过调整其位置使其正确安装并安装凸缘，在此过程中，应尽量不要安装隔套，然后，拧紧主动锥齿轮锁紧螺母，直至主动锥齿轮扭矩拉力达到10-26N为止。
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（4）安装到位后，即可测量调整垫片的厚度，合理选择、组合掉片，使其整体厚度接近需求的厚度，然后拆下安装模型即可开始主动锥齿轮的正式装配。此外，该方法确定的主动锥齿轮垫片厚度是安装在主动锥齿轮与后轴承之间位置。
3.2 主动锥齿轮的装配
在消除主动锥齿轮圆锥滚子轴承内、外座圈和滚子之间的间隙后，可通过适当的压紧力，即可产生轴承预紧度，从而增加轴向刚度，降低主动锥齿轮的位移量，进而保障主、从动锥齿轮的正确啮合。
主动锥齿轮装配工序流程如下：
（1）首先，使用压力机和专用工具装配主动锥齿轮两个圆锥滚子轴承，将轴承外座圈压入主减速器壳内，并使用座圈安装器分别安装前轴承外座圈和后轴承外座圈，然后使用轴承安装器将内座圈安装到主动锥齿轮轮轴上，并将新的隔套、调整垫片和油封等以常规的方法安装到主减速器壳内，并按要求涂抹润滑油脂，最后安装主动锥齿轮凸缘盘。
（2）将差速器轴承预紧检查器安装在凸缘盘上，并以170-230N·m的扭力拧紧齿轮锁紧螺母，并转动主动锥齿轮轴，确保轴承滚子处于正确位置。随后，边拧紧螺母边使用弹簧秤勾住专用工具边缘检查齿轮转动拉力。当螺母拧紧到位后，主动锥齿轮拉力应控制在10-26N之间。
（3）如主动锥齿轮转动时边缘拉力超出标准值，则应当更换隔套，对预紧度进行重新调整，杜绝以松动主动锥齿轮锁螺母的方式调整拉力。
4 主减速器调整
当需要对主减速器进行调整时，必须遵循一定的调整规则。首先对轴承预紧度进行调整，再对齿轮啮合印痕进行调整，最后调整啮合间隙。预紧度调整应当按汽车生产企业规定的数值和方法进行检查、调整，不得随意变更预紧度。在保障啮合印痕合格的情况下，啮合间隙与啮合状况应符合生产企业规定的技术条件，如不能满足条件，则应通过更换齿轮副方式解决。
4.1 齿轮预紧度调整
主减速器轴承之间存在一定的预紧度，其目的在于消除齿轮工作时因工作荷载而产生的间隙，从而避免因从动齿轮相互位置变化而产生安全事故。当锥齿轮工作时，为高效传递力矩，会产生一定的轴向分力，轴向分力通过齿轮作用于轴承上。当轴承预紧度不足时，则可能产生轴向位移，不仅会使齿轮啮合位置发生变化，而且可能造成齿轮前轴承出现较大的间隙。同时，在轴向分力的作用下，齿轮轴可能产生歪斜或摇摆等问题，进而影响从、动齿轮的正确啮合，导致齿轮磨损加剧，甚至产生剧烈的异响。当轴承预紧后，主、从动齿轮产生反作用力，进而抵消了原有的轴向力，形成弹性恢复力，从而减少了主、从动齿轮的轴向位移，提高了轴向刚度。
在对齿轮进行预紧时，预紧力不宜过大，否则将因荷载过大而造成轴承啮合度过高，导致轴承工作时发热严重，进而影响轴承使用寿命，因此，轴承预紧度的调整应当按照生产企业的技术参数进行检查和调整。轴承预紧度调整可通过螺纹钢、垫片或隔套等方式实现，由于汽车型号、结构的差异，其调整量和位置有所不同，一般来说，可通过调整垫片厚度的方式调整主动锥齿轮轴承预紧度，当厚度增加时，轴承预紧度减小，当厚度减小时，预紧度增加。针对差速器壳内的从动锥齿轮预紧度，则可通过拧动两侧轴承调整螺母对预紧度进行调整。
4.2 主、从动锥齿轮啮合印痕调整
主从动锥齿轮工作时不仅要间隙合理，还应当啮合印痕正确，即受力面积和受力位置正确，从而实现从动锥齿轮正常工作，延长齿轮使用寿命。啮合齿轮啮合印痕检查和调整方法：首先，对齿轮啮合间隙调整到位后，在主动锥齿轮上涂抹一层红丹油，并手动转动主动锥齿轮，使其主、从动齿轮转动，以便于观察齿轮啮合情况。正确啮合情况下，从动锥齿轮工作面、非工作面啮合印痕应位于齿面的中央偏于小端部位。如发现主动地锥齿轮印痕不正确，则应当及时进行调整，其方法是：移动主动锥齿轮，适当调整垫片厚度，实现主动锥齿轮与从动锥齿轮工作面的啮合。
5 结语
本文重点研究了汽车传动装置结构，并从主动锥齿轮调整垫片厚度和装配技术要点方面进行研究，分析了主减速器装配技术要点。同时，针对主减速器主从齿轮啮合不正确的情况，从预紧度、印痕两个方面进行分析探讨，以期提高汽车减速器装配和调整技术水平。
参考文献：
[1]郭婷,马贵叶,吴超,毛润.驱动桥主减速器锥齿轮载荷的确定[J].车辆与动力技术,2018(01):1-5.
[2]张永奇. 汽车驱动桥主减速器圆锥滚动轴承工作性能研究[D].吉林大学,2012.
论文作者:刘耀翔1,于婷婷2
论文发表刊物:《科技新时代》2019年6期
论文发表时间:2019/8/14
标签：齿轮论文; 主动论文; 差速器论文; 汽车论文; 轴承论文; 垫片论文; 减速器论文; 《科技新时代》2019年6期论文;